SE1150397A1

SE1150397A1 - Flödesavböjningsmedel för hydrocyklon

Info

Publication number: SE1150397A1
Application number: SE1150397A
Authority: SE
Inventors: Jan Backman; Valentina Kucher; Bjoern Tidbeck
Original assignee: Ovivo Luxembourg S A R L Luxembourg Branch
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2012-11-06
Also published as: WO2012150901A1; CA2836184A1; CA2836184C; NO20131509A1; US20140124437A1; EP2704842A4; ES2635420T3; CN103648656A; SE535756C2; EP2704842A1; EP2704842B1; FI20130366A; FI126232B; US8789709B2; CN103648656B

Abstract

TIS/ZÜIZ/FEB/Zl 14I4Ü Bergenstràhle+46 8 5056570162969SÅMMÅNDRÅG (Fig. x) l 22 FAX Nr. :+46 8 50565701 S. 023

Description

62969 Bakgrund

[0003] I pappers- och massaindustrin används hydrocykloner allmänt för rengöring av massasuspensioner frän oönskade partiklar och nedsmutsning, mestadels tunga partiklar. Säledes separeras fibersuspensionen till en tung fraktion innehällande nämnda oönskade tunga partiklar och en lätt fraktion innehållande fibrer.

[0004] I definitionen av oönskade tunga partiklar innefattar detta partiklar med högre densitet, jämfört med de godkända fibrerna, säsom sand, grus, metall, belagda flagor och högdensitetsplaster. Men de oönskade partiklarna kan även vara organiska partiklar med ursprung frän träkällor, t.ex. olika barkpartiklar, spet, bitar, hartspartiklar, kärl och tjockväggiga grova fibrer. De senare nämnda kan ha lika densitet som godkända fibrer men avskiljs pä grund av dess lägre specifika yta.

[0005] En typisk hydrocyklonanläggning för detta ändamäl har hydrocykloner anordnade i överlappande äterföringssteg.

[0006] För att hälla ner antalet av äterföringssteg är det viktigt att avskílja med en sä hög selektívitet som möjligt inom varje hydrocyklon, det vill säga minimera fiberandelen som separeras och utmatas genom ett tungt fraktionsutlopp hos vardera hydrocyklon, utan att minska andelen av oönskade partiklar. Det är även viktigt att minska fiberkoncentrationen i det tunga fraktionsutloppet för att undvika tilltäppning av det tunga fraktionsutloppet vid toppen och erhälla säkra driftsförhällanden. En slät insida hos hydrocyklonen kan användas för att skapa en bra smutsborttagning, eftersom detta tilläter partiklarna att migrera till hydrocyklonväggen med sä lite störande turbulens som möjligt. Men detta kommer samtidigt öka mängden förkastade partiklar som sedimenteras mot hydrocyklonväggen. Säledes, är intjockningsfaktorn Tf,

[0007] Tf = Rm/Rv 62969 3

[0008] dör Rm ör massareiektsandelen (kvoten av fibrer) och Rv ör volymreiektsandelen (kvoten av flödet) som tas ut vid det tunga fraktionsutloppet, stor för hydrocykloner med slöta innerytor. Ett högt Tf ör inte önskvärt eftersom det ökar risken mycket för operativa problem inkluderande fibrer som blockerar avfallsutloppet, höga fiberförluster i riktning mot avloppsutloppet, högre fiberkonsistenser lokalt vilket resulterar i fibernötverk eller flockar som fångar de tunga partiklarna som ska separeras. Ett högt Tf kommer öven resultera i högre kostnader på grund av förkastade fiberförluster eller alternativt, i ett försök att lösa problemet, pågrund av högre energi- och investeringskostnader genom att anvönda överlappande kopplade hydrocykloner av fiberåtervinningssköl. Således ör ett mål att minimera intiockningsfaktorn Tf.

[0009] För att minimera intiockningsfaktorn hos en hydrocyklon kan medel för skapande av turbulens vara tillhandahållna i separationskammaren. Sådana exempel finns beskrivna i t.ex. EP 6l5469 Bl. Sådana medel för skapande av turbulens kan vara ett steg dör radien av invöndiga vöggen hos separationskammaren plötsligt ökar, vilket förorsakar ett turbulent flöde som sprider fiberflockarna och avlägsnar oönskade partiklar från fibernötverken som ofta bildas nåra vöggen hos separationskammaren. Stegen ör parallella med centralaxeln hos hydrocyklonen.

[0010] Men det finns ett behov av balansering så att skapandet av ett turbulent flöde som sprider fiberflockarna inte stör den spiralformade virveln som avskilier de oönskade partiklarna så att separationseffektiviteten av hydrocyklonen inte avtar genom tillexempel en större andel av återblandning av antingen oseparerade eller återblandning av redan separerade tunga partiklar in i hydrocyklonens acceptflöde av lötta acceptfibrer. På grund av den plötsliga ökningen av radien i EP 615469 Bl år det en påtaglig risk att de redan separerade tunga partiklarna återigen blir blandade med den lötta fraktionen. 62969 4 [OO] l] En annan känd hydrocyklon med medel för skapande av turbulens är Celleco Cleanpac 130 tillverkad och säld av GL&V Sweden AB. Den har en skruvformad bana i omkretsväggen av separationskammaren, längs en del av separationskammaren, i samma riktning som en spiralformad virvel hos en vätskeström under användning. Medel för skapande av turbulens är de samma som i EP ói 5469 Bi, det vill säga skruvformade banan uppvisar en plötslig ökning i radien av separationskammaren, ett per varv hos den skruvformade banan och parallellt med centralaxeln.

[0012] En annan känd hydrocyklon är beskriven i US Ål 53558, vilken har axiellt orienterade styrstänger. Även om dessa styrstänger har en minskande radie i separationskammaren, sä stör deras betydande utsträckning i axiell riktning den spiralformade virveln och separeringsverkningsgraden minskar. Dessutom förhindrar det faktum att styrstängerna är axiellt orienterade och saknar nägra komponenter i flödesströmmens riktning ytterligare hydrocyklonernas förmäga att transportera de tunga partiklarna i riktning mot avfallsutloppet.

Sammanfattning av uppfinninqen

[0013] Ett ändamäl med föreliggande uppfinning är att mildra nackdelarna hos den tidigare kända tekniken och att skapa en förbättrad hydrocyklon för separering av en vätskeblandning i en tung fraktion inkluderande tunga partiklar och en lätt fraktion.

[0014] Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar hydrocyklonen ett hus 2 som bildar en längsträckt separationskammare 3 med en omkretsvägg 4, en basände 5, en spetsände ó, minst ett inloppsorgan 7 för att tillföra en vätskeblandning in i separationskammaren 3 där minst ett av inloppsorganet/organen 7 är beläget vid basänden 5, ett första utloppsorgan 8 för utmatning av avskilid lätt fraktion frän separationskammaren 3 vid basänden 5, ett 62969 andra utloppsorgan 9 för utmatning av avskilid tung fraktion frön separationskammaren 3 vid spetsönden ó, medel lO för tillförsel av vötskeblandningen till separationskammaren 3 via det ötminstone ena inloppsorganet 7, sö att det under drift alstras en vötskeström i form av en spiralformad virvel l l kring en central axel l2 i separationskammaren 3, nömnda spiralformade virvel l l utströcker sig frön basönden 5 till spetsönden 6, ett första flödesavböiningsmedel anordnat i omkretsvöggen 4 vilket innefattar minst ett organ l4 i banan l3 för vötskeströmmen i omkretsvöggen, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren, fölid av en ökning av radien av separationskammaren, varvid det minst ena organet innefattar en avrundad kurvdel för att transportera de tunga partiklarna.

[OOl 5] Enligt en utföringsform ör den avrundade kurvdelen l4a definierad av en radie r, motsvarande radien av den avrundade kurvan vid en specifik punkt löngs den avrundade kurvdelen l4a, varvid radien r företrädesvis ör i intervallet O,l D0 flödesavböiningsmedlet ör anordnat.

[OOló] Enligt en utföringsform ör den avrundade kurvdelen l4a sammankopplad med en hylldel l4b vilken har en huvudsaklig utströckning i vöskeströmmens banas l3 riktning.

[OOl 7] Enligt en utföringsform ör den avrundade kurvdelen l4a definierad av en vinkel p, motsvarande den vinkel mellan radien definierad i startpunkten av den avrundade kurvan vid önden av hylldelen l4b och slutpunkten av den avrundade kurvdelen vid början av anslagsdelen l4c, varvid vinkeln p ör i intervallet O°< p p <90°. 62969 6

[0018] Enligt en utföringsform ör den avrundade kurvdelen 14a sammankopplad med en anslagsdel 14c, vilken har en huvudsaklig utströckning i en riktning mot spetsönden 6 av hydrocyklonen 1 .

[0019] Enligt en utföringsform ör en vinkel a mellan tangenten på önden av hylldelen 14b och ett plan normalt mot den centrala axeln 12 i intervallet -1 5°< a<80°.

[0020] Enligt en utföringsform ör en vinkel ß mellan tangenten pö önden av anslagsdelen 14c och ett plan ströckande genom den centrala axeln 12 i intervallet -15°< ß <60°.

[0021] Enligt en utföringsform innefattar det första flödesavböjningsmedlet ett flertal organ 14 arrangerade pö samma nivö i huset och sammankopplade av en slöt ytdel 16 hos omkretsvöggen 4.

[0022] Enligt en utföringsform har varje organ 14 en utröckningslöngd löngs med omkretsvöggen 4 som ör mindre ön 'A1 av den totala Omkretsen av omkretsvöggen 4 mött vid den axiella positionen av organet 14.

[0023] Enligt en utföringsform ör det första flödesavböiningsmedlet anordnat vid spetsönden ó.

[0024] Enligt en utföringsform ör ett andra flödesavböiningsmedel anordnat på ett avstönd L1 frön det första medlet mött löngs med den centrala axeln 12, varvid avstöndet L1 ör i intervallet 0,8D1 hydrocyklonhuset 2 vid den position dör det andra medlet för flödesavböining ör anordnat.

[0025] Enligt en utföringsform har anslagsdelen 14c en avböining 17 motsvarande en radie R av en cirkel, varvid radien R företrödesvis ör större ön r. 62969

[0026] Eniigt en utföringsform ör ansiagsdeien i4c definierad av tre radier Ri-R3 nör den ör betraktad frön en axieii riktning, varvid Ri hydrocykionhuset 2 vid den position dör mediet för fiödesavböining ör anordnat och R2

[0027] Eniigt en utföringsform ör ansiagsdeien i4c definierad av en radie Ri nör den ör betraktad frön en axieii riktning, varvid Ri hydrocykionhuset 2 vid den position dör mediet för fiödesavioöjning ör anordnat, varvid en kant 26 sammankopplar radien Ri med en huvudsakiigen pian dei 27 som ör koppiad tiii omkretsvöggen 4, och varvid en vinkei Q ör definierad som utströckningsriktningen av deien 27 tiii en imaginör radíeii iinie sig ströckande frön centrum av huset 2 genom kanten 26, varvid Q företrödesvis ör i intervaiiet -45°< Q<45°.

[0028] Ett annat öndamöi med uppfinningen ör att miidra nackdelarna hos den tidigare könda tekniken och att skapa en förböttrad hydrocykion för separering av en vötskebiandning i en tung fraktion och en iött fraktion.

[0029] Eniigt en utföringsform av uppfinningen innefattar hydrocykionen ett hus 2 som biidar en iöngströckt separationskammare 3 med en omkretsvögg 4, en basönde 5, en spetsönde 6, minst ett inioppsorgan 7 för att tiiiföra en vötskebiandning in i separationskammaren 3 dör minst ett av inioppsorganet/organen 7 ör beiöget vid basönden 5, ett första utioppsorgan 8 för utmatning av avskiiid iött fraktion frön separationskammaren 3 vid basönden 5, ett andra utioppsorgan 9 för utmatning av avskiiid tung fraktion frön separationskammaren 3 vid spetsönden 6, medel i0 för tiiiförsei av vötskebiandningen tiii separationskammaren 3 via det ötminstone ena inioppsorganet 7, sö att det under drift aistras en vötskeström i form av en spiraiformad virvei i i kring en centrai axei i2 i separationskammaren 3, nömnda spiraiformade virvei i i utströcker sig frön basönden 5 tiii spetsönden 6, ett första 62969 flödesavböiningsmedel anordnat i omkretsvöggen 4 vilket innefattar minst ett organ i4 i banan i3 för våtskeströmmen i omkretsvöggen, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren, följd av en ökning av radien av separationskammaren, varvid det första medlet innefattar ett flertal organ i4 anordnade nåra spetsönden 6.

[0030] Enligt en utföringsform innefattar ett andra flödesavböiningsmedel innefattande minst ett organ i4 i banan i3 för vötskeströmmen, uppvisande en minskning av radien av separatíonskammaren, fölid av en ökning av radien av separationskammaren, år anordnad på ett avstånd Li från det första medlet uppmött löngs med den centrala axeln i2 varvid avståndet Li ör i intervallet 0,8Di det andra flödesavböiningsmedlet år anordnat.

Kortfattad beskrivninagav ritninqarna [003 i] Uppfinningen kommer nu att beskrivas, såsom exempel, med hönvisning till bifogade ritningar, på vilka:

[0032] Fig. i visar en sektionsvy av en hydrocyklon enligt en utföringsform.

[0033] Fig. 2 visar funktionella detaljer hos en hydrocyklon i en utföringsform av uppfinningen.

[0034] Fig. 3a visar en sektionsvy av en hydrocyklon enligt en utföringsform inkluderande ett flertal organ.

[0035] Fig. 3b ör en snittvy genom linje A-A i Fig. 3a.

[0036] Fig. 3c visar en sektionsvy av en hydrocyklon enligt en utföringsform inkluderande ett flertal organ anordnade vöxelvis i huset. 62969

[0037] Fig. 4a visor en sektionsvy av en hydrocyk|on enligt en utföringsform dör minst ett organ ör anordnat på spetsönden.

[0038] Fig. 4b ör en snittvy genom linje B-B i Fig. 4a.

[0039] Fig. 5 ör en sektionsvy av en hydrocyk|on enligt en utföringsform inkluderande många flödesavböjningsmedel med föllningszoner däremellan.

[0040] Fig. ó ör en sektionsvy av en hydrocyk|on enligt en utföringsform dör flera godtyckliga organ ör anordnade vid spetsönden.

[0041] Fig. 7ac visar olika ingöngs och frislöppnings vinklar a och ß hos ett organ i en hydrocyk|on enligt uppfinningen.

[0042] Fig. 8a visar en sektionsvy av en hydrocyk|on enligt en utföringsform vilken har ett organ med en böjd anslagsdel.

[0043] Fig. 8b ör en snittvy genom linje C-C i Fig. 8a.

[0044] Fig. 8c ör en annan utföringsform genom samma linje C-C i Fig. 8a.

Beskrivninq av utförinqsformer

[0045] I det följande kommer en detaljerad beskrivning av uppfinningen.

[0046] Fig. l visar en hydrocyk|on l för att separera en vötskeblandning i en tung fraktion och en lött fraktion i en sektionsvy löngsmed en central axel 12.

Hydrocyklonen l innefattar ett hus 2 som bildar en löngströckt separationskammare 3 med en slöt omkretsvögg 4. Vidare, sösom ör visat i Fig. i, kan huset 2 bestö av en cylindrískt formad del 2a och en konisk del 2b. Hydrocyklonen l har en basönde 5 dör ett inloppsorgan 7 ör anordnat via vilket en vötskeblandning som ska separeras kommer att tillföras företrödesvis tangentiellt in i separationskammaren 3 genom organ l0 för detta öndamöl, sösom en pump, för 62969 10 att alstra en vötskeström i form av en spiralformad virve| i i kring en central axel i2. Om sö önskas kan flera inloppsorgan anordnas, till exempel ett anordnat vid ungeför mitten av löngden av hydrocyklonen (ei visat).

[0047] Huset innefattar en spetsönde 6 motsatt basönden 5. Minst tvö olika utloppsorgan ör anordnade. I en utföringsform av uppfinningen, se Fig. i, ör ett första utloppsorgan 8 anordnat för utmatning av den avskilida lötta fraktionen frön separationskammaren 3 vid basönden 5, och ett andra utloppsorgan 9 ör anordnat för utmatning av avskilid tung fraktion frön separationskammaren 3 vid spetsönden 6. Den spiraiformade virveln i i utströcker sig frön basönden 5 till spetsönden ó.

[0048] I den uppfinníngseniiga hydrocyklonen ör det minst ett flödesavböiningsmedel, vilket innefattar minst ett organ i4 i banan i3 hos vötskeströmmens spiraiformade virvel i i i den slöta omkretsvöggen 4, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren 3, följd av en ökning av radien av separationskammaren 3. Det minst ena organet i4 kan ocksö innefatta en avrundad kurvdel i4a, en hylldel i4b och en anslagsdel i4c. Den avrundade kurvdeien i4a ör företrödesvis definierad av en radie r, motsvarande radien av den avrundade kurvan vid en specifik punkt löngs den avrundade kurvdeien i4a, och vinkeln p, motsvarande den vinkel mellan radien definierad i startpunkten av den avrundade kurvan vid önden av hylldelen i4b och siutpunkten av den avrundade kurvdeien vid början av anslagsdelen i4c, vilket nörmare kan ses i Fig. 7a. Radien r ör företrödesvis i intervallet O,i D0 O,i2DO flödesavböiningsmedlet ör anordnat. Radien r kan ha konstanta vörden löngs med den rundade kurvdeien i4a. Radien r kan ocksö vara icke-konstant löngs med den rundade kurvdeien, söledes motsvara en kontinuerlig funktion av positionen löngs med den rundade kurvdeien i4a. Vinkeln p ör i intervallet O°< p företrödesvis i intervallet i5°< p 62969 11 Såsom år visat í Fig. 1, år den rundade kurvdelen 14a mjukt sammankopplad med hylldelen 14b, vilken har en huvudsaklíg utstråckning i våskeströmmens banas 13 riktning, i.e. spiralformad virve| 1 1, i en ånde, och mjukt sammankopplad med anslagsdelen 14c vilken har en huvudsaklig utstråckning i en riktning mot spetsånden ó, i den andra ånden. Flödesavböjningsmedlen kan vara anordnade på någon nivå, i.e. avstånd från spetsånden 6, i den slåta omkretsvåggen 4 långsmed den centrala axeln 12 hos hydrocyklonen 1, inkluderande den cy|indriska delen 2a och den koniska de|en 2b av hydrocyklonhuset 2. Företrådesvis år flödesavböjningsmedlen anordnade vid början av den koniska delen 2a av hydrocyklonhuset 2. Denna del motsvarar huvudsakligen en mittposition av hydrocyklonen, i.e. avståndet från flödesavböjníngsmedlen till inloppsorganet 7 och till spetsånden ó år huvudsakligen lika.

[0049] Når den spíralformade virveln 1 1, flödar långs med omkretsvåggen 4 hos separationskammoren 3 kommer den nå det lutande organet 14 och en andra virvel 15 formas pågrund av ett tryckfall som åger rum efter organet 14, se Fig. 2. Den andra virveln 15 har en flödeskomponent som stråcker sig radiellt utåt och en flödeskomponent som stråcker sig mot spetsånden ó vilken transporterar de relativt tyngre partiklarna 25 vid omkretsvåggen 4 hos separationskammoren 3 radiellt utåt och mot det tunga partikel utloppet 9 vid spetsånden ó. En tredje virve| (ej visad) genereras långs med den rundade kurvdelen når flödet passerar det lutande organet 14, den tredje virveln kommer att röra sig i en spiral ner i en axiell riktning mot spetsånden ó och transportera vidare de relativt tunga partiklarna 25 i denna riktning.

[0050] De tunga oönskade partiklarna 25, nårmast omkretsvåggen 4, kommer att landa på hylldelen 14b, och pågrund av den rundade kurvdelen, kommer de tunga partiklarna att kånna av sugdragkraften från den axiella komponenten hos den andra virveln 15. Denna sugdragkraft kommer att transportera de tunga oönskade 62969 12 partiklarna löngs med hylldelen 14b, löngs med den rundade kurvdelen 14a och löngs med ans|agsde|en 14c. Eftersom den spiralformacle virveln rör sig i en spira| ner och flödar över ans|agsde|en 14c och således en minskande radie hos omkretsvöggen, uppnås två positiva resultat. För det första kommer bevarandet av impulsmoment leda till en ökning av hastighetsflödet vilket kommer att inducera en kontrollerad turbulens vilken minimerar fiberförlusterna och manipulerar förlängningen av fibrerna så att fibrer-/partikelhopsamlingar tvingas att brytas upp och frigöra partiklar tidigare bundna till fibrerna. För det andra undviks återinblandning av de redan separerade tunga partiklarna eftersom den spiralformade virvel 1 1 strömmen avleds ivög från partiklarna och således ökar separeringseffektiviteten.

[0051] Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen vilken ör visad i Fig. 3a, ör ett flertal organ 14, identiska eller med olika utformning, anordnade på en och samma nivå i den axiella riktningen hos den centrala axeln 12, e.g. har samma avstånd till spetsönden 6. Fig. 3a-3b visar en utföringsform med tre organ 14, öven om endast Fig. 3b explicit visar det tredje organet 14. Andra utföringsformer som inkluderar såvöl fler som förre organ ör möjliga. Organen 14 år inte anordnade i direkt kontakt med varandra, men en slöt ytdel 16 hos omkretsvöggen 4 mellan organen, kopplar dem samman. Den slöta ytan mellan organen kommer fungera som en sedimenteringszon för den tredje virveln vilken ytterligare kommer begrönsa störningen, i.e. den negativa inverkan, ett direkt anordnat efterföljande organ kommer ha på formen på den tredje virveln, och således öven dess förmåga att transportera tyngre partiklar mot spetsönden 6. Från Fig. 2 kan det öven noteras att organen 14 ör av en relativt liten dimension och för att kunna begrönsa den negativa påverkan på separeringseffektiviteten bör dessa organ 14 ha en utströckningslöngd löngs med omkretsvöggen 4 som ör mindre ön 'A1 av den totala omkretsen av omkretsvöggen 4 mött vid den axiella placeringen av organet 14 löngs med den centrala axeln 12. Enligt en annan utföringsform visad i Fig. 3c, kan 62969 13 flertalet av organ anordnas huvudsakligen på en och samma nivå i en axiell riktning hos den centrala axeln 12, men organen är fortfarande anordnade på en omväxlande nivå i den axiella riktningen hos den centrala axeln 12, så att vartannat organ är något närmare spetsänden varvid de fortfarande överlappar varandra i omkretsriktningen.

[0052] Enligt en annan utföringsform visad i Fig. 4a-b är minst ett organ 14, men företrädesvis flera organ 14, anordnade nära spetsänden ó hos hydrocyklonen 1, företrädesvis vid spetsänden ó. Denna placering av det minst ena organet 14 driver upp hastigheten hos lagret eller våtskeblandningen pågrund av bevarandet av tröghetsmoment och därför skapas en extra drivkraft för lagret att föras ut genom spetsänden. Detta kommer ytterligare minska risken för igenproppning och även minska mängden förkastade fibrer.

[0053] Enligt en annan utföringsform, vilken är visad i Fig. 5, är ett andra flödesavböiningsmedel, inkluderande minst ett organ 14, anordnat på ett avstånd L1 frän det första flödesavböiningsmedlet inkluderande minst ett organ 14 anordnat nära spetsänden ó, företrädesvis vid spetsänden ó i en axiell riktning som sträcker sig mellan spetsänden ó och basänden 5 längs med den centrala axeln 12. L1 är företrädesvis i intervallet O,8D1 2 vid den position där det andra flödesavböiningsmedlet är anordnat. I en föredragen utfäringsform är avståndet mellan två organ minst 2 gånger den axiella utsträckningen hos det andra organet. Detta andra flödesavböiningsmedel kan vara anordnat mellan det första flödesavböiningsmedlet och ett tredie flödesavböiningsmedel inkluderande minst ett organ 14 anordnat nära inloppsorganet 7 hos hydrocyklonen 1, eller vid början av den koniska delen, och lokaliserad på ett andra avstånd L2 från det tredje flödesavböiningsmedlet mätt längs med den centrala axeln 12. L1 och L2 kan vara lika, men företrädesvis är L2 i intervallet O,8D2 62969 14 axiella position dör det tredje flödesavböiningsmedlet ör anordnat, eller minst 2 gånger den axiella utströckningen hos det tredje organet. Den slöta ytan hos omkretsvöggen 4, löngs med avståndet L1 eller L2, ör en sedimenteringszon 18 med mindre turbulens mellan flödesavböiningsmedlen, med avsikten att ge resttid för att partiklarna som har separerat från fibrerna över organen 14 ska lögga sig till rötta och dörmed förhindra dem att bli återinblandade med den lötta fraktionen. För att ytterligare förenkla utförseln av den förkastade massan, ör den relativa höiden på organen mot den centrala axeln 12, högre i förhållande till husets 2 radie, för organen anordnade vid spetsönden ön för organen anordnade löngre ifrån spetsönden 6.

[0054] Enligt en utföringsform, vilken ör visad i Fig. 6, ör flera organ 14 av godtycklig form anordnade vid spetsönden 6 av en hydrocyklon 1, sammankopplade av en slöt ytdel 16 av omkretsvöggen 4.

[0055] Fig. 7a-c visar ytterligare utföringsformer av uppfinningen, inkluderande olika ingångsvinklar a och slöppvinklar ß hos organen 14. lngångsvinkeln a ör definierad som vinkeln mellan tangenten på önden av hylldelen 14b och ett plan normalt mot den centrala axeln 12. Slöppvinkeln ß ör definierad som vinkeln mellan tangenten på önden av anslagsdelen och ett plan som ströcker sig genom den centrala axeln 12. lngångsvinkeln a ör företrödesvis i intervallet -15°< a <80°, mer företrädesvis i intervallet O°< a <45°, och slöppvinkeln ß är företrödesvis i intervallet -1 5°< a <60°, mer företrödesvis i intervallet O°< ß <45°. l Fig. 7a ör vinklarna a och ß O°. I Fig. 7b ör vinklarna a och ß >O°. I Fig. 7c ör vinklarna a och ß ökar antalet tyngre partiklar som kommer att landa på hylldelen 14b. Men detta måste balanseras mot effekten att en större motståndskraft kommer att behövas för att transportera de tyngre partiklarna löngs med hylldelen och vidare. Pågrund av 62969 15 den minskade hastigheten hos den spiralformade virveln 1 1 |öngre ner i hydrocyklonen, och således öven den minskade genererade motstöndskraften, ör det föredraget att anordna organ med högre a nörmare spetsönden 6 ön de organ |öngre bort frön spetsönden ó.

[0056] Fig. 8a visar ett organ 14 vilket har en ans|agsde| 14c med en avböjning 17 motsvarande radien R av en cirkel. Denna radie R ör företrödesvis större ön r hos den rundade kurvdelen, i.e. R>r. Avböjningen förlönger löngden av hy||de|en 14c, och söledes öven avstöndet löngs med vilka de andra och tredje virvlarna tillöts att röra sig spiralformigt och generera en motståndskraft för transport av de tunga partiklarna utan att minska löngden L1, L2 hos de slöta ytorna mellan flödesavböjningsmedlen. Fig. 8b visar avböjningen hos ett organ 14 sett frön en axiell riktning. Tre ytterligare radier ör definierade, R1 definierar en minskande radie hos separationskammaren, R2 definierar den mjukt avrundade organet som följer den minskande radien R1, och R3 visar avböjningen hos ett organ 14 sett frön en axiell riktning motsvarande en del av ett rör löngs med hylldelen 14c. Ett mjukt avrundat organ i kombination med en minskande radie pö separationskammaren kommer att minska risken att den turbulens som genereras ör för stark och att tunga partiklar ör öterinblandade med den lötta fraktionen. Delen av ett rör skapar en spiralformad vög för den tredje spiralformade virveln vilken ytterligare förhindrar öterinblandning av de separerade tunga partiklarna med den lötta acceptfraktionen. Radien kan ha olika löngd, men i en föredragen utföringsform ör R1 flödesavböjningsmedlen ör anordnade, och R2 ytterligare en utföringsform av uppfinningen dör R2 och R3 ör ersatta med en kant 26 som sammankopplar radien R1 med en huvudsakligen plan del 27 som ör sammankopplad med omkretsvöggen 4. En vinkel O ör definierad som utströckningsriktningen av delen 27 till en imaginör radiell linje som ströcker sig ut 62969 16 frön centrum av huset 2 genom kanten 26. Förefrödesvis ör Q i in1ervo||ef -45°< Q<45°.

Claims

1. 62969 17 PATENTKRAV 1 . Hydrocyklon för att separera en vötskeblandning i en tung fraktion inkluderande tunga partiklar och en lött fraktion, innefattande ett hus (2) vilket bildar en löngströckt separationskammare (3) med en omkretsvögg (4), en basönde (5), en spetsönde (6), minst ett inloppsorgan (7) för att tillföra en vötskeblandning in i separationskammaren (3) dör minst ett av inloppsorganet/organen (7) ör belöget vid basönden (5), ett första utloppsorgan (8) för utmatning av avskilid lött fraktion frön separationskammaren (3) vid basönden (5), ett andra utloppsorgan (9) för utmatning av avskilid tung fraktion frön separationskammaren (3) vid spetsönden (6), medel (10) för tillförsel av vötskeblandníngen till separationskammaren (3) via det åtminstone ena inloppsorganet (7), sö att det under drift alstras en vötskeström i form av en spiralformad virvel (1 1) kring en central axel (12) i separationskammaren (3), nömnda spiralformade virvel (1 1) utströcker sig frön basönden (5) till spetsönden (6), ett första flödesavböiningsmedel anordnat i omkretsvöggen (4) vi|ket innefattar minst ett organ (14) i banan (13) för vötskeströmmen, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren, följd av en ökning av radien av separationskammaren, könnetecknad av att det minst ena organet innefattar en avrundad kurvdel (14a) för att transportera de tunga partiklarna.

2. Hydrocyklon enligt krav 1, könnetecknad av att den avrundade kurvdelen (14a) ör definierad av en radie (r), motsvarande radien av den avrundade kurvan vid en specifik punkt löngs den avrundade kurvdelen (14a), varvid radien (r) företrödesvis ör i intervallet 0,1 D0 hydrocyklonhuset vid den position dör flödesavböiningsmedlet ör anordnat. 62969 18

3. Hydrocyklon (1) enligt något av kraven 1 eller 2, kännetecknad av att den ovrundode kurvdelen (140) är sammankopplad med en hylldel (14b) vilken har en huvudsaklig utsträckning i väskeströmmens bonos (13) riktning.

4. Hydrocyklon (1) enligt något av kraven 1, 2 eller 3, kännetecknad av att den ovrundode kurvdelen (140) är sammankopplad med en anslagsdel (14c), vilken har en huvudsaklig utsträckning i en riktning mot spetsänden (ó) av hydrocyklonen (1)-

5. Hydrocyklon (1) enligt något av kraven 3 eller 4, kännetecknad av att den ovrundode kurvdelen (140) är definierad av en vinke| (p), motsvarande den vinkel mellan radien definierad i startpunkten av den ovrundode kurvan vid änden av hylldelen (14b) och s|utpunkten av den ovrundode kurvdelen vid början av ans|agsde|en (14c), varvid vinkeln (p) är i intervallet O°< p <120°, företrädesvis i intervallet 15°< p <120°, mer företrädesvis i intervallet 30°< p <90°. ó.

6. Hydrocyklon (1) enligt något av kraven 3-5, kännetecknad av att en vinkel (a) mellan tongenten på änden av hylldelen (14b) och ett plan normalt mot den centrala axeln (12) är i intervallet -15°< a<80°.

7. Hydrocyklon (1) enligt något av kraven 4-6, kännetecknad av att en vinkel (ß) mellan tangenten på änden av ans|agsde|en (14c) och ett plan sträckande genom den centrala axeln (12) är i intervallet -1 5°< ß <óO°.

8. Hydrocyklon (1) enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att det första flödesavböiningsmedlet innefattar ett flertal organ (14) arrangerade på samma nivå i huset och sammankopplade av en slät ytdel (16) hos omkretsväggen (4). 62969 19

9. Hydrocyklon (i) enligt något av de föregående kraven, könnetecknad av att varje organ (i4) har en utröckningslöngd |öngs med omkretsvöggen (4) som ör mindre ön *A1 av den totala omkretsen av omkretsvöggen (4) mött vid den axiella positionen av organet (i4). iO.

10. Hydrocyklon (i) enligt något av de Föregående kraven, könnetecknad av att det första flödesavböiningsmedlet ör anordnat vid spetsönden i i.

11. Hydrocyklon (i) enligt något av de föregående kraven, könnetecknad av att ett andra flödesavböiningsmedel ör anordnat på ett avstånd (Li) från det första mediet mött |öngs med den centrala axeln (i 2), varvid avståndet (Li) ör i intervallet O,8Di dör det andra medlet för flödesavböjning ör anordnat. i2.

12. Hydrocyklon (i) enligt något av de föregående kraven 4-i i, könnetecknad av att ansiagsdeien (i4c) har en avböining (i 7) motsvarande en radie (R) av en cirkel, varvid radien (R) företrödesvis ör större ön i3.

13. Hydrocyklon (i) enligt något av de föregående kraven 4-i 2, könnetecknad av att ansiagsdeien (i4c) ör definierad av tre radier (Ri-R3) nör den ör betraktad från en axiell riktning, varvid Ri hydrocyklonhuset (2) vid den position dör medlet för flödesavböining ör anordnat och R2 i4.

14. Hydrocyklon (i) enligt något av de föregående kraven 4-i 3, könnetecknad av att ansiagsdeien (i4c) ör definierad av en radie (Ri) nör den ör betraktad från en axiell riktning, varvid Ri hydrocyklonhuset (2) vid den position dör medlet för flödesavböining ör anordnat, varvid en kant (26) sammankopplar radien (Ri) med en huvudsakligen plan del (27) som ör kopplad till omkretsvöggen (4), och varvid en vinkel (Q) ör definierad som utströckningsriktningen av delen (27) till en imaginör radiell linje sig ströckande 62969 20 frön centrum av huset (2) genom kanten (26), varvid (Q) företrädesvis ör i intervallet -45°< Q<45°.

15. Hydrocyklon för att separera en vötskeblandning i en tung fraktion och en lött fraktion, innefattande ett hus (2) som bildar en löngströckt separationskammare (3) med en omkretsvögg (4), en basönde (5), en spetsönde (6), minst ett inloppsorgan (7) för att tillföra en vötskeblandning in i separationskammaren (3) dör minst ett av in|oppsorganet/organen (7) ör belöget vid basönden (5), ett första utloppsorgan (8) för utmatning av avskilid lött fraktion frön separationskammaren (3) vid basönden (5), ett andra utloppsorgan (9) för utmatning av avskilid tung fraktion frön separationskammaren (3) vid spetsönden (6), medel (10) för ti||förse| av vötskeblandningen till separationskammaren (3) via det åtminstone ena in|oppsorganet (7), sö att det under drift a|stras en vötskeström i form av en spira|formad virvel (1 1) kring en centra| axe| (12) i separationskammaren (3), nömnda spiralformade virvel (1 1) utströcker sig frön basönden (5) ti|| spetsönden (6), ett första flödesavböiningsmedel anordnat i omkretsvöggen (4) vilket innefattar minst ett organ (14) i banan (13) för vötskeströmmen i omkretsvöggen, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren, fölid av en ökning av radien av separationskammaren, könnetecknad av att det första medlet innefattar ett flertal organ (14) anordnade nöra spetsönden

16. Hydrocyklon för att separera en vötskeblandning i en tung fraktion och en lött fraktion, innefattande ett hus (2) som bildar en löngströckt separationskammare (3) med en omkretsvögg (4), en basönde (5), en spetsönde (6), minst ett inloppsorgan (7) för att tillföra en vötskeblandning in i separationskammaren (3) dör minst ett av in|oppsorganet/organen (7) ör belöget vid basönden (5), ett första utloppsorgan (8) för utmatning av avskilid lött fraktion frön separationskammaren (3) vid basönden (5), ett andra utloppsorgan (9) för utmatning av avskilid tung fraktion frön separationskammaren (3) vid spetsönden (6), medel (10) för tillförsel av 62969 21 vötskeblandningen till separationskammaren (3) via det åtminstone ena inloppsorganet (7), så att det under drift alstras en vötskeström i form av en spiralformad virve| (1 1) kring en central axel (12) i separationskammaren (3), nömnda spiralformade virve| (1 1) utströcker sig från basönden (5) till spetsönden (6), ett första flödesavböiníngsmedel anordnat i omkretsvöggen (4) vilket innefattar minst ett organ (14) i banan (13) för vötskeströmmen i omkretsvöggen, uppvisande en minskning av radien av separationskammaren, föl(d av en ökning av radien av separationskammaren, könnetecknad av att ett andra flödesavböiningsmedel innefattande minst ett organ (14) i banan (13) för vötskeströmmen, skapande en minskning av radien av separationskammaren, följd av en ökning av radien av separationskammaren, ör anordnad på ett avstånd (L1) från det första medlet uppmätt löngs med den centrala axeln (12) varvid avståndet (L1) ör i intervallet O,8D1 dör det andra flödesavböiningsmedlet ör anordnat.